CN115557979A - 一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 - Google Patents
一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115557979A CN115557979A CN202211329120.7A CN202211329120A CN115557979A CN 115557979 A CN115557979 A CN 115557979A CN 202211329120 A CN202211329120 A CN 202211329120A CN 115557979 A CN115557979 A CN 115557979A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boron
- substituted
- unsubstituted
- nitrogen
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 103
- TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N [B].[N] Chemical compound [B].[N] TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 107
- -1 boron-nitrogen organic compound Chemical class 0.000 claims abstract description 54
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 20
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 claims description 9
- 125000000027 (C1-C10) alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 8
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 8
- KTYAQHYBYRVCGD-UHFFFAOYSA-N [Ir].COC1=CC=CCCCC1 Chemical group [Ir].COC1=CC=CCCCC1 KTYAQHYBYRVCGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000004986 diarylamino group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- GYSDUVRPSWKYDJ-UHFFFAOYSA-N selinone Chemical compound C1=CC(OCC=C(C)C)=CC=C1C1OC2=CC(O)=CC(O)=C2C(=O)C1 GYSDUVRPSWKYDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 6
- UNXISIRQWPTTSN-UHFFFAOYSA-N boron;2,3-dimethylbutane-2,3-diol Chemical compound [B].[B].CC(C)(O)C(C)(C)O UNXISIRQWPTTSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 125000005240 diheteroarylamino group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004514 1,2,4-thiadiazolyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Natural products C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 claims description 3
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004502 1,2,3-oxadiazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004511 1,2,3-thiadiazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001399 1,2,3-triazolyl group Chemical group N1N=NC(=C1)* 0.000 claims description 2
- 125000004504 1,2,4-oxadiazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001376 1,2,4-triazolyl group Chemical group N1N=C(N=C1)* 0.000 claims description 2
- 125000004506 1,2,5-oxadiazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004206 2,2,2-trifluoroethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C(F)(F)F 0.000 claims description 2
- 125000004493 2-methylbut-1-yl group Chemical group CC(C*)CC 0.000 claims description 2
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 claims description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000005264 aryl amine group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 claims description 2
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 claims description 2
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 claims description 2
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 claims description 2
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical group N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 claims description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims description 2
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004987 dibenzofuryl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 claims description 2
- 125000004988 dibenzothienyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 claims description 2
- 125000001207 fluorophenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003453 indazolyl group Chemical group N1N=C(C2=C1C=CC=C2)* 0.000 claims description 2
- 125000005990 isobenzothienyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000000904 isoindolyl group Chemical group C=1(NC=C2C=CC=CC12)* 0.000 claims description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000005956 isoquinolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 claims description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004593 naphthyridinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CN=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000005244 neohexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 2
- 125000003933 pentacenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000006340 pentafluoro ethyl group Chemical group FC(F)(F)C(F)(F)* 0.000 claims description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 claims description 2
- 125000004934 phenanthridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC=C3C=CC=CC3=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000004625 phenanthrolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=C3C=CC=NC3=C12)* 0.000 claims description 2
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001791 phenazinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 claims description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M phenolate Chemical compound [O-]C1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims description 2
- 125000001644 phenoxazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002098 pyridazinyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005493 quinolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000003548 sec-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 2
- DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N (+)-borneol Chemical group C1C[C@@]2(C)[C@@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N 0.000 claims 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 claims 1
- 125000005874 benzothiadiazolyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000003406 indolizinyl group Chemical group C=1(C=CN2C=CC=CC12)* 0.000 claims 1
- 125000001042 pteridinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=NC=CN=C12)* 0.000 claims 1
- 125000000561 purinyl group Chemical group N1=C(N=C2N=CNC2=C1)* 0.000 claims 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 141
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 33
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 33
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 29
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 21
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 12
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 7
- TXNLQUKVUJITMX-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butyl-2-(4-tert-butylpyridin-2-yl)pyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(C)(C)C)=C1 TXNLQUKVUJITMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 6
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 6
- IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N pinacol Chemical compound CC(C)(O)C(C)(C)O IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 6
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 5
- QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N (3S)-3-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[5-[(3aS,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-[1-bis(4-chlorophenoxy)phosphorylbutylamino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCC(NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](Cc1ccc(O)cc1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CCCCC1SC[C@@H]2NC(=O)N[C@H]12)C(C)C)P(=O)(Oc1ccc(Cl)cc1)Oc1ccc(Cl)cc1 QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 4
- 229940125810 compound 20 Drugs 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- JAXFJECJQZDFJS-XHEPKHHKSA-N gtpl8555 Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N1CCC[C@@H]1C(=O)N[C@H](B1O[C@@]2(C)[C@H]3C[C@H](C3(C)C)C[C@H]2O1)CCC1=CC=C(F)C=C1 JAXFJECJQZDFJS-XHEPKHHKSA-N 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005727 Friedel-Crafts reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006749 (C6-C60) aryl group Chemical group 0.000 description 1
- BMIBJCFFZPYJHF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-5-methyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)pyridine Chemical compound COC1=NC=C(C)C=C1B1OC(C)(C)C(C)(C)O1 BMIBJCFFZPYJHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- BGECDVWSWDRFSP-UHFFFAOYSA-N borazine Chemical compound B1NBNBN1 BGECDVWSWDRFSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPTSBERGOGHCHC-UHFFFAOYSA-N boron lithium Chemical group [Li].[B] PPTSBERGOGHCHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001194 electroluminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N lithium;2-methylpropane Chemical compound [Li+].C[C-](C)C UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKEDXQSRJSUMRP-UHFFFAOYSA-N lithium;quinolin-8-ol Chemical compound [Li].C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 SKEDXQSRJSUMRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001935 tetracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 125000003831 tetrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005259 triarylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
- C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
- C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
- C07F7/0816—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring said ring comprising Si as a ring atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/22—Tin compounds
- C07F7/2208—Compounds having tin linked only to carbon, hydrogen and/or halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/30—Germanium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1007—Non-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
- C09K2211/1055—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with other heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1096—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件，所述硼氮杂化合物的分子结构式为
本发明提供的硼氮杂有机化合物，是在具多重共振效应的硼氮杂稠环骨架外围以吸电子基团进行修饰所得。一方面，吸电子基团连接在硼氮杂稠环骨架外围可以调节材料的能级水平，提供可调的光色；另一方面，在外围吸电子基团上引入重原子，可以在保证多重共振骨架窄谱带发射的同时，提高材料的反向系间窜跃速率，以所述硼氮杂化合物制备的有机电致发光器件同时具有窄谱带发射、高色纯度、高效率、低滚降和长寿命等优点。
Description
技术领域
本发明涉及热活化延迟荧光材料领域，尤其涉及一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光二极管(OLED)因其低成本、低功耗、高对比度、可弯曲宽视角等优点被广泛应用。自2012年Adachi等人报道了基于纯有机热活化延迟荧光(TADF)化合物的高效电致发光器件，该类材料被广泛研究。由于其理论上高达100％的激子利用率，以其作为发光层的有机电致发光器件已经达到与磷光材料相近的器件效率。
传统D-A型结构的TADF材料由于较大的结构弛豫而具有较宽的光谱(半峰宽大于70nm)，相应的OLED器件色纯度较低，这无法满足高色纯度显示的要求。2016年Hatakeyama等人报道了一种基于硼/氮多重共振结构的新型TADF材料，该类材料具有量子产率高和发射光谱窄等特征，用该类材料作为发光层制备的电致发光器件同时具有高效率和高色纯度。
然而，目前报道的多重共振型TADF材料往往具有较长的延迟荧光寿命，这是由于其三线态到单线态的反向系间窜越速率较小所导致，这使得基于该类材料的电致发光器件在高亮度下激子利用率严重下降，具有非常严重的效率滚降。近期有研究表明将重原子嵌入硼氮杂多重共振骨架中，可以增强单、三线态之间的耦合作用，促进反向系间窜跃过程，进而降低其OLED器件的效率滚降，但是这种方式普遍存在增大发光材料半峰宽的问题，从而不利于高色纯度显示。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件，旨在解决现有技术中多重共振型热活化延迟荧光材料效率滚降严重的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明公开了一种硼氮杂化合物，其分子结构如下式所示：
其中，X1、X2独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基中的一种；R1-R23独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基中的一种；Y1选自O、S、Se、Te、C(R24)(R25)、Si(R26)(R27)、Ge(R28)(R29)、Sn(R30)(R31)、羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种；R24-R31独立地选自烷基或芳基；Y2选自羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种。
第二方面，本发明公开了一种硼氮杂化合物的制备方法，其包括步骤：将第一反应物与第二反应物或第三反应物混合，反应得到第一产物；
将所述第一产物与丁基锂混合，加入三溴化硼进行反应，再加入N,N-二异丙基乙胺进行反应，得到第二产物；
将所述第二产物与催化剂和联硼酸频那醇酯混合，反应得到第三产物；
将所述第三产物与第四反应物混合，反应得到所述硼氮杂化合物；
其中，第一反应物的结构式为：
第二反应物的结构式为：
第三反应物的结构式为：
第一产物的结构式为：
第二产物的结构式为：
第三产物的结构式为：
第四反应物的结构式为：
第三方面，本发明公开了一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层由主体材料和客体材料共掺杂得到，其中，所述主体材料的结构式为：
所述客体材料为本发明所述硼氮杂化合物。
有益效果：本发明公开了一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件，在硼氮杂化合物中硼原子对位引入吸电子基团，一方面改变材料的HOMO、LUMO能级间隙来调节光色，一方面在吸电子基团上引入重原子，在保障材料窄谱带发射特性的同时，通过重原子效应增强化合物在激发态时三线态与单线态之间的轨道耦合，促进反向系间窜跃过程，加快三重态激子向单重态激子的转换，进而获得较小的延迟寿命和更高的激子利用率。基于其作为发光材料的器件不仅兼顾传统多重共振型TADF材料的优点，其在高亮度下依然具有极高的外量子效率，有效改善了传统多重共振型TADF材料效率滚降严重的问题。并且，本发明中提供的硼氮杂化合物是具有近100％的光致发光量子产率和窄谱带发射，基于其作为发光材料制备的器件具有高效率、高亮度、高色纯度和低滚降等优点。
附图说明
图1为本发明提供的有机电致发光器件的结构图。
图2为本发明应用实施例1和3的发射波长图。
图3为本发明应用实施例9的发射波长图。
图4为本发明应用实施例3和9的外量子效率图。
图5为本发明应用实施例1和3的外量子效率图。
具体实施方式
本发明提供一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种硼氮杂化合物，其分子结构通式如下：
其中，X1、X2独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基中的一种；R1-R23独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基中的一种；Y1选自O、S、Se、Te、C(R24)(R25)、Si(R26)(R27)、Ge(R28)(R29)、Sn(R30)(R31)、羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种；R24-R31独立地选自烷基或芳基；Y2选自羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种。
本发明提供了一种硼氮杂化合物，所述硼氮杂化合物是一种多重共振型的热活化延迟荧光材料。本发明在硼氮杂化合物中硼原子对位引入吸电子基团，一方面改变材料的HOMO、LUMO能级间隙来调节光色，一方面在吸电子基团上引入重原子，在保障材料窄谱带发射特性的同时，通过重原子效应增强化合物在激发态时三线态与单线态之间的轨道耦合，促进反向系间窜跃过程，加快三重态激子向单重态激子的转换，进而获得较小的延迟寿命和更高的激子利用率。基于其作为发光材料的器件不仅兼顾传统多重共振型TADF材料的优点，其在高亮度下依然具有极高的外量子效率，有效改善了传统多重共振型TADF材料效率滚降严重的问题。并且，本发明中提供的硼氮杂化合物是具有近100％的光致发光量子产率和窄谱带发射，基于其作为发光材料制备的器件具有高效率、高亮度、高色纯度和低滚降等优点。
可选地，所述取代的C1-C10的烷基、取代的C1-C10的烷氧基、取代的C6-C60的芳基、取代的C3-C60的杂芳基、取代的二芳基氨基、取代的二杂芳基氨基、取代的芳基杂芳基氨基中含有1-10个取代基，所述取代基选自氘、卤素、硝基、C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C6-C12的芳基、C6-C12的芳氧基、C6-C12的芳胺基、C3-C12的杂芳基和C3-C12的杂芳胺基中的一种或多种。
可选地，所述杂芳基中的杂原子可选为O、S、N、Se、Te、Ge、Sn中的一种或多种。
可选地，所述C1-C10的烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基和金刚烷基；所述C1-C4的烷基为上述烷基中碳原子个数为1-4的烷基。
可选地，所述芳基或C6-C60的芳基包括但不限于苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、窟基、茈基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基和螺异三聚茚基；所述C6-C12的芳基为上述芳基中碳原子个数为6-12的芳基。
可选地，所述C3-C60的杂芳基包括但不限于呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、蒽唑基、苯并蒽唑基、萘并蒽唑基、蒽并蒽唑基、菲并蒽唑基、1,2-噻唑基、1,3-噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1,5-二氮杂蒽基、2,7-二氮杂芘基、2,3-二氮杂芘基、1,6-二氮杂芘基、1,8-二氮杂芘基、4,5-二氮杂芘基、4,5,9,10-四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、苯并三唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-嗯二唑基、1,2,5-嗯二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、四唑基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基、嘌呤基、蝶啶基、吲嗪基、苯并噻二唑基、9,9-二甲基吖啶基、三芳胺基、氟代苯基、甲基苯基、三甲基苯基、四氢吡咯、哌啶、甲氧基、硅基、酚噻嗪基、酚噁嗪基、苯酚基、萘酚基和硫酚基；C3-C12的杂芳基为上述杂芳基中碳原子个数为3-12的杂芳基。
可选地，所述硼氮杂化合物具有如下所示的结构：
本发明还提供一种硼氮杂化合物的制备方法，其包括步骤：
S1、将第一反应物(化合物a)与第二反应物(化合物b)或第三反应物(化合物c)混合，反应得到第一产物(化合物d)；
S2、将所述第一产物(化合物d)与丁基锂混合，加入三溴化硼进行反应，再加入N,N-二异丙基乙胺进行反应，得到第二产物(化合物e)；
S3、将所述第二产物(化合物e)与催化剂和联硼酸频那醇酯混合，反应得到第三产物(化合物f)；
S4、将所述第三产物(化合物f)与第四反应物(化合物g)混合，反应得到所述硼氮杂化合物。
在本实施例中，所述催化剂为甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体。
所述硼氮杂化合物合成路线如下所示：
在一些实施例中，步骤S1中，化合物d的合成步骤：
将化合物a、化合物b、化合物c和碳酸铯的N,N-二甲基甲酰胺混合液加热搅拌，反应后经冷却、萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到化合物d。
在一些实施例中，加热温度为140-160℃，搅拌时间为12-24小时。
在一些实施例中，步骤S2中，所述化合物e的步骤包括：
将所述化合物d与丁基锂混合，利用丁基锂对卤素原子进行锂卤交换反应，接着，加入三溴化硼进行锂-硼交换反应后，再加入N,N-二异丙基乙胺，由此进行硼杂弗里德-克拉夫茨反应(bora-Friedel-Crafts reaction)，得到化合物e。
具体地，将步骤S1所述化合物d溶于超干二甲苯中，依次加入叔丁基锂、三溴化硼、N,N-二异丙基乙胺进行反应，反应后对残留物经过柱层析分离得到所述含化合物e。
在一些实施例中，步骤S3中，化合物f的合成步骤如下：
将化合物e、联硼酸频那醇酯、4,4’-二叔丁基联吡啶和甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到所述化合物f。
在一些实施例中，步骤S4中，所述硼氮杂化合物的合成步骤如下：
将所述化合物f和化合物g，经由铃木反应(Suzuki cross coupling reaction)，得到所述硼氮杂化合物。
具体地，将化合物f、化合物g、碳酸钾、四(三苯基膦)钯的甲苯/乙醇/水混合溶液加热搅拌，反应后经冷却、萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到所述硼氮杂化合物。
在一些实施例中，反应加热温度为70-100℃，搅拌时间为12-24小时。
本发明还提供一种有机电致发光器件，参见图1，所述有机电致发光器件包括发光层(6)，所述发光层(6)由主体材料和客体材料共掺杂得到；其中，客体材料为如上所述任意硼氮杂化合物中的一种或多种，所述客体材料的掺杂量占主体材料和客体材料总质量的0.5-5wt％。进一步优选地，所述客体材料的掺杂比例可为1wt％、3wt％和5wt％。
在一些实施例中，参见图1，所述有机电致发光器件包括自下而上依次设置在基板(1)上的阳极层(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、电子阻挡层(5)、发光层(6)、空穴阻挡层(7)、电子传输层(8)、电子注入层(9)和阴极层(10)。
优选地，在一些实施例中，所述阳极层(2)的材料为ITO；所述空穴注入层(3)的厚度为5-30nm；空穴传输层(4)的厚度为5-500nm；发光层(6)的厚度为1-200nm；电子传输层(8)的厚度为5-300nm；阴极层(10)的材料为金属铝。本实施例通过将ITO电极和铝电极分别作为阳极和阴极来施加直流电压，可测定器件的亮度、电致发光光谱、半峰宽以及能量、电流和外量子等效率，可测定并计算器件在一定亮度下持续工作，亮度衰减至一半的时间，用其评估器件寿命。
优选地，在一些实施例中，所述有机电致发光器件的结构为ITO/HI(30nm)/HT(15nm)/EBL(10nm)/EML(50nm)/HBL(20nm)/ET(30nm)/EI(2nm)/Al(100nm)。具体地，其中ITO为阳极材料，HI为空穴注入层材料，HT为空穴传输层材料，ET为电子传输层材料，EI为电子注入层，Al为阴极材料。进一步地，所述HI、HT、EBL、HBL、ET、EI的分子结构如下所示：
在一些实施例中，所述有机电致发光器件的制备方法，包括步骤：
S10、将通过蒸镀一定厚度的ITO的玻璃基板作为透明支撑基板；
S20、在所述透明支撑基板上依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和铝膜。
具体地，所述有机电致发光器件采用真空蒸镀的方式制备，通过蒸镀一定厚度的ITO的玻璃基板作为透明支撑基板；将所述透明支撑基板固定在蒸镀装置的基板固定器上，并装设分别放入有各层电镀材料和所述发光材料的钼制蒸镀用舟皿；分别放入8-羟基喹啉-锂和铝的钨制蒸镀用舟皿；在透明支撑基板的ITO膜是上依次蒸镀上空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和铝膜。
在一些实施例中，所述发光层中主体材料、敏化材料和发光材料的比例可以通过蒸镀速度来调节达到预期掺杂比例。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅在于说明本发明而决不限制本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种硼氮杂化合物1，其合成路线如下所示：
化合物1的制备方法具体包括以下步骤：
(1)中间体m3的合成
在氩气保护下，将化合物m1(2.06g，10.7mmol)、化合物m2(6.13g，21.9mmol)和碳酸铯(10.4g，31.9mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(50mL)混合液在150℃下加热搅拌24小时，待反应体系冷却至室温后，加入二氯甲烷萃取，收集有机层，将其干燥、减压蒸馏，残留物经过柱层析分离得到中间产物m3(5.10g，67％)；m/z710.52[M+]。
(2)中间体m4的合成
将上述制备的中间产物m3(4.50g，6.32mmol)溶于60mL超干二甲苯中，降温至-40℃，将正丁基锂(3.20mL，2.4M，7.59mmol)缓慢加入上述溶液中，自然升温至室温，搅拌2小时，然后降温至0℃后滴加三溴化硼(0.78mL，8.21mmol)，并在室温下反应1小时，然后再次降温至0℃，将反应体系中缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(1.36mL，8.22mmol)，然后升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，旋干有机溶剂和挥发性物质，残留物经过柱层析分离得到中间体m4(2.8g，69％)；m/z 640.45[M+]。
(3)中间体m5的合成
在氩气保护下，将化合物m4(2.05g，3.20mmol)，4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶(0.0258g，0.096mmol)，甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体(0.0424g，0.064mmol)和联硼酸频那醇酯(0.975g，3.84mmol)的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到中间体m5(1.65g，67％)；m/z 766.74[M+]。
(4)目标化合物1的合成
将化合物m5(0.400g，0.521mmol)、化合物m6(0.176g，0.521mmol)、碳酸钾(0.361g，2.61mmol)和四(三苯基膦)钯(0.030g，0.0261mmol)的甲苯/乙醇/水混合溶液升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到目标产物1(0.310g，66％)。1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.15(d,J＝1.8Hz,2H),8.91(d,J＝8.2Hz,1H),8.74(d,J＝8.0Hz,1H),8.56(s,2H),8.50(d,J＝1.8Hz,2H),8.44(d,J＝8.9Hz,2H),8.29(d,J＝2.1Hz,2H),8.14(s,1H),8.04(d,J＝8.3Hz,1H),7.75–7.69(m,3H),7.61(t,J＝6.8Hz,1H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),1.69(s,18H),1.54(s,18H).HRMS(ESI)m/z:899.3699[M+H]+。
实施例2
本实施例提供一种硼氮杂化合物5，其合成路线如下所示：
化合物5的制备方法具体包括以下步骤：
(1)中间体m3的合成
在氩气保护下，将化合物m1(2.06g，10.7mmol)、化合物m7(6.17g，21.9mmol)和碳酸铯(10.4g，31.9mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(50mL)混合液在150℃下加热搅拌24小时，待反应体系冷却至室温后，加入二氯甲烷萃取，收集有机层，将其干燥、减压蒸馏，残留物经过柱层析分离得到中间产物m8(5.04g，66％)；m/z714.52[M+]。
(2)中间体m9的合成
将上述制备的中间产物m8(4.52g，6.32mmol)溶于60mL超干二甲苯中，降温至-40℃，将正丁基锂(3.20mL，2.4M，7.59mmol)缓慢加入上述溶液中，自然升温至室温，搅拌2小时，然后降温至0℃后滴加三溴化硼(0.78mL，8.21mmol)，并在室温下反应1小时，然后再次降温至0℃，将反应体系中缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(1.36mL，8.22mmol)，然后升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，旋干有机溶剂和挥发性物质，残留物经过柱层析分离得到中间体m9(1.67g，41％)；m/z 644.63[M+]。
(5)中间体m10的合成
在氩气保护下，将化合物m9(2.06g，3.20mmol)，4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶(0.0258g，0.096mmol)，甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体(0.0424g，0.064mmol)和联硼酸频那醇酯(0.975g，3.84mmol)的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到中间体m10(1.65g，67％)；m/z 771.52[M+]。
(6)目标化合物5的合成
将化合物m10(0.401g，0.521mmol)、化合物m6(0.176g，0.521mmol)、碳酸钾(0.361g，2.61mmol)和四(三苯基膦)钯(0.030g，0.0261mmol)的甲苯/乙醇/水混合溶液升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到目标产物5(0.357g，76％)。1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.15(d,J＝1.8Hz,2H),8.91(d,J＝8.2Hz,2H),8.74(d,J＝8.0Hz,2H),8.44(d,J＝8.9Hz,1H),8.29(d,J＝2.1Hz,4H),8.09(d,J＝8.8Hz,1H),8.04(d,J＝8.3Hz,4H),7.75–7.69(m,3H),7.61(t,J＝6.8Hz,1H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),1.65(s,18H),1.54(s,18H).HRMS(ESI)m/z:902.3889[M+H]+。
实施例3
本实施例提供一种硼氮杂化合物9，其合成路线如下所示：
化合物9的制备方法具体包括以下步骤：
(1)中间体m12的合成
在氩气保护下，将化合物m1(2.06g，10.7mmol)、化合物m11(6.13g，21.9mmol)和碳酸铯(10.4g，31.9mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(50mL)混合液在150℃下加热搅拌24小时，待反应体系冷却至室温后，加入二氯甲烷萃取，收集有机层，将其干燥、减压蒸馏，残留物经过柱层析分离得到中间产物m12(5.52g，61％)；m/z794.37[M+]。
(2)中间体m13的合成
将上述制备的中间产物m12(5.00g，6.32mmol)溶于60mL超干二甲苯中，降温至-40℃，将正丁基锂(3.20mL，2.4M，7.59mmol)缓慢加入上述溶液中，自然升温至室温，搅拌2小时，然后降温至0℃后滴加三溴化硼(0.78mL，8.21mmol)，并在室温下反应1小时，然后再次降温至0℃，将反应体系中缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(1.36mL，8.22mmol)，然后升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，旋干有机溶剂和挥发性物质，残留物经过柱层析分离得到中间体m13(2.70g，59％)；m/z 724.42[M+]。
(7)中间体m14的合成
在氩气保护下，将化合物m13(2.32g，3.20mmol)，4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶(0.0258g，0.096mmol)，甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体(0.0424g，0.064mmol)和联硼酸频那醇酯(0.975g，3.84mmol)的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到中间体m14(1.55g，57％)；m/z 850.51[M+]。
(8)目标化合物9的合成
将化合物m14(0.400g，0.521mmol)、化合物m6(0.202g，0.521mmol)、碳酸钾(0.361g，2.61mmol)和四(三苯基膦)钯(0.030g，0.0261mmol)的甲苯/乙醇/水混合溶液升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到目标产物9(0.303g，61％)。1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.14(d,J＝1.8Hz,2H),8.90(d,J＝8.2Hz,1H),8.76(d,J＝8.0Hz,1H),8.57(s,2H),8.52(d,J＝1.8Hz,2H),8.42(d,J＝8.9Hz,2H),8.27(d,J＝2.1Hz,2H),8.14(s,1H),8.04(d,J＝8.3Hz,1H),7.74–7.69(m,3H),7.64(t,J＝6.8Hz,1H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),1.68(s,18H),1.58(s,12H),1.54(s,18H).HRMS(ESI)m/z:982.4515[M+H]+。
实施例4
本实施例提供一种硼氮杂化合物11，其合成路线如下所示：
化合物11的制备方法具体包括以下步骤：
(1)中间体m3的合成
在氩气保护下，将化合物m1(2.06g，10.7mmol)、化合物m2(6.13g，21.9mmol)和碳酸铯(10.4g，31.9mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(50mL)混合液在150℃下加热搅拌24小时，待反应体系冷却至室温后，加入二氯甲烷萃取，收集有机层，将其干燥、减压蒸馏，残留物经过柱层析分离得到中间产物m3(5.10g，67％)；m/z710.52[M+]。
(2)中间体m4的合成
将上述制备的中间产物m3(4.50g，6.32mmol)溶于60mL超干二甲苯中，降温至-40℃，将正丁基锂(3.20mL，2.4M，7.59mmol)缓慢加入上述溶液中，自然升温至室温，搅拌2小时，然后降温至0℃后滴加三溴化硼(0.78mL，8.21mmol)，并在室温下反应1小时，然后再次降温至0℃，将反应体系中缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(1.36mL，8.22mmol)，然后升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，旋干有机溶剂和挥发性物质，残留物经过柱层析分离得到中间体m4(2.8g，69％)；m/z 640.45[M+]。
(9)中间体m5的合成
在氩气保护下，将化合物m4(2.05g，3.20mmol)，4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶(0.0258g，0.096mmol)，甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体(0.0424g，0.064mmol)和联硼酸频那醇酯(0.975g，3.84mmol)的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到中间体m5(1.65g，67％)；m/z 766.74[M+]。
(10)目标化合物11的合成
将化合物m5(0.400g，0.521mmol)、化合物m15(0.202g，0.521mmol)、碳酸钾(0.361g，2.61mmol)和四(三苯基膦)钯(0.030g，0.0261mmol)的甲苯/乙醇/水混合溶液升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到目标产物11(0.303g，61％)。1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.14(d,J＝1.8Hz,2H),8.90(d,J＝8.2Hz,1H),8.76(d,J＝8.0Hz,1H),8.57(s,2H),8.52(d,J＝1.8Hz,2H),8.42(d,J＝8.9Hz,2H),8.27(d,J＝2.1Hz,2H),8.14(s,1H),8.04(d,J＝8.3Hz,1H),7.74–7.69(m,3H),7.64(t,J＝6.8Hz,1H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),1.68(s,18H),1.54(s,18H).HRMS(ESI)m/z:948.3466[M+H]+。
实施例5
本实施例提供一种硼氮杂化合物20，其合成路线如下所示：
化合物20的制备方法具体包括以下步骤：
(1)中间体m3的合成
在氩气保护下，将化合物m1(2.06g，10.7mmol)、化合物m2(6.13g，21.9mmol)和碳酸铯(10.4g，31.9mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(50mL)混合液在150℃下加热搅拌24小时，待反应体系冷却至室温后，加入二氯甲烷萃取，收集有机层，将其干燥、减压蒸馏，残留物经过柱层析分离得到中间产物m3(5.10g，67％)；m/z 710.52[M+]。
(2)中间体m4的合成
将上述制备的中间产物m3(4.50g，6.32mmol)溶于60mL超干二甲苯中，降温至-40℃，将正丁基锂(3.20mL，2.4M，7.59mmol)缓慢加入上述溶液中，自然升温至室温，搅拌2小时，然后降温至0℃后滴加三溴化硼(0.78mL，8.21mmol)，并在室温下反应1小时，然后再次降温至0℃，将反应体系中缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(1.36mL，8.22mmol)，然后升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，旋干有机溶剂和挥发性物质，残留物经过柱层析分离得到中间体m4(2.8g，69％)；m/z 640.45[M+]。
(11)中间体m5的合成
在氩气保护下，将化合物m4(2.05g，3.20mmol)，4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶(0.0258g，0.096mmol)，甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体(0.0424g，0.064mmol)和联硼酸频那醇酯(0.975g，3.84mmol)的四氢呋喃混合液加热回流24小时，冷却，蒸馏，将残留物经过柱层析分离得到中间体m5(1.65g，67％)；m/z 766.74[M+]。
(12)目标化合物20的合成
将化合物m5(0.400g，0.521mmol)、化合物m16(0.152g，0.521mmol)、碳酸钾(0.361g，2.61mmol)和四(三苯基膦)钯(0.030g，0.0261mmol)的甲苯/乙醇/水混合溶液升温至120℃搅拌20小时，停止加热，待体系冷却至室温，萃取、蒸馏，再对残留物经过柱层析分离得到目标产物20(0.306g，69％)。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.08(d,J＝2.0Hz,2H),8.57–8.49(m,3H),8.49–8.36(m,5H),8.26(d,J＝2.1Hz,2H),7.97(d,J＝1.4Hz,1H),7.89(d,J＝8.3Hz,1H),7.80(t,J＝7.7Hz,1H),7.69(dd,J＝8.8,2.1Hz,2H),7.61(d,J＝8.4Hz,1H),7.47(t,J＝7.4Hz,1H),1.65(s,18H),1.53(s,18H).HRMS(ESI)m/z:850.4132[M+H]+。
应用实施例1
本实施例提供一种有机电致发光器件，如图1所示，包括自下而上依次设置在基板1上的阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9和阴极层10；器件结构为ITO/HI(30nm)/HT(15nm)/EBL(10nm)/EML(50nm)/HBL(20nm)/ET(30nm)/EI(2nm)/Al(100nm)。
器件采用真空蒸镀的方式制备，蒸镀环境为2×10-5Pa，空穴注入层空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8和电子注入层9的蒸镀速率为
阴极层10的蒸镀速率为
其中，阳极层2选用ITO材料，即氧化铟锡材料；
空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9依次选用如下结构化合物：
发光层6以主体材料和客体材料共掺杂形成，其中主体材料选用化合物DMIZ-TRZ，客体材料选用本发明硼氮杂化合物1，客体材料的掺杂量占主体材料和客体材料总质量的1wt％；其中DMIC-TRZ的化学结构如下所示：
应用实施例2
应用实施例2结构同应用实施例1，客体材料掺杂量由1wt％变为3wt％。
应用实施例3
应用实施例3结构同应用实施例1，客体材料掺杂量由1wt％变为5wt％。
应用实施例4
本实施例提供一种有机电致发光器件，如图1所示，包括自下而上依次设置在基板1上的阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9和阴极层10；器件结构为ITO/HI(30nm)/HT(15nm)/EBL(10nm)/EML(50nm)/HBL(20nm)/ET(30nm)/EI(2nm)/Al(100nm)。
器件采用真空蒸镀的方式制备，蒸镀环境为2×10-5Pa，空穴注入层空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8和电子注入层9的蒸镀速率为
阴极层10的蒸镀速率为
其中，阳极层2选用ITO材料，即氧化铟锡材料；
空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9依次选用如下结构化合物：
发光层6以主体材料和客体材料共掺杂形成，其中主体材料选用化合物DMIZ-TRZ，客体材料选用本发明硼氮杂化合物11，客体材料的掺杂量占主体材料和客体材料总质量的1wt％；其中DMIC-TRZ的化学结构如下所示：
应用实施例5
应用实施例5结构同应用实施例4，客体材料掺杂量由1wt％变为3wt％。
应用实施例6
应用实施例5结构同应用实施例4，客体材料掺杂量由1wt％变为5wt％。
应用实施例7
本实施例提供一种有机电致发光器件，如图1所示，包括自下而上依次设置在基板1上的阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9和阴极层10；器件结构为ITO/HI(30nm)/HT(15nm)/EBL(10nm)/EML(50nm)/HBL(20nm)/ET(30nm)/EI(2nm)/Al(100nm)。
器件采用真空蒸镀的方式制备，蒸镀环境为2×10-5Pa，空穴注入层空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8和电子注入层9的蒸镀速率为
阴极层10的蒸镀速率为
其中，阳极层2选用ITO材料，即氧化铟锡材料；
空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9依次选用如下结构化合物：
发光层6以主体材料和客体材料共掺杂形成，其中主体材料选用化合物DMIZ-TRZ，客体材料选用本发明硼氮杂化合物20，客体材料的掺杂量占主体材料和客体材料总质量的1wt％；其中DMIC-TRZ的化学结构如下所示：
应用实施例8
应用实施例8结构同应用实施例7，客体材料掺杂量由1wt％变为3wt％。
应用实施例9
应用实施例9结构同应用实施例7，客体材料掺杂量由1wt％变为5wt％。
应用实施例10
本实施例提供一种有机电致发光器件，如图1所示，包括自下而上依次设置在基板1上的阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9和阴极层10；器件结构为ITO/HI(30nm)/HT(15nm)/EBL(10nm)/EML(50nm)/HBL(20nm)/ET(30nm)/EI(2nm)/Al(100nm)。
器件采用真空蒸镀的方式制备，蒸镀环境为2×10-5Pa，空穴注入层空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8和电子注入层9的蒸镀速率为
阴极层10的蒸镀速率为
其中，阳极层2选用ITO材料，即氧化铟锡材料；
空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9依次选用如下结构化合物：
发光层6以主体材料、敏化剂和客体材料共掺杂形成，其中主体材料选用化合物DMIZ-TRZ，敏化剂选用化合物5TBuCzBN，客体材料选用本发明硼氮杂化合物1，敏化剂掺杂量占主体材料、敏化剂和客体材料总质量的25wt％，客体材料的掺杂量占主体材料、敏化剂和客体材料总质量的1wt％；其中DMIC-TRZ的化学结构如下所示：
化合物5TBuCzBN的化学结构如下所示
对应用实施例1-10所提供的有机电致发光器件施加直流电压，测定它们的器件性能，表1为它们的部分参数，包括最大外量子效率(EQEmax)以及亮度为1000cd/m2时的外量子效率(EQE1000)、发射波长、半峰宽和色坐标。
表1——应用实施例1-10的电致发光性能测试结果
表1结果表明，本发明中所述的硼氮杂化合物均具备热活化延迟荧光特性，且相对于传统的多重共振型热活化延迟荧光材料而言，具有更短的延迟荧光寿命，更快的RISC过程。本发明中的器件不仅拥有超高的外量子效率、能量效率和亮度，更重要的是在高亮度下器件性能仍然非常优异。在适当的掺杂比例下，器件的最大外量子效率可高达甚至高于40％，在高亮度下如1000cd/m2时，依旧可维持超过30％的外量子效率,绿光器件的色坐标y值可高达0.70，具有非常高的色纯度。因此本发明不仅进一步提高了热活化延迟荧光材料的器件效率，还解决了基于多重共振型热活化延迟荧光材料高亮度下效率滚降严重的问题，同时保障了发光材料窄谱带发射的特性，有望推进窄谱带发光材料在OLED领域的实际应用。
综上所述，本发明提供了一种硼氮杂化合物，是在具多重共振效应的硼氮杂稠环骨架外围以吸电子基团进行修饰所得。一方面，吸电子基团连接在硼氮杂稠环骨架外围可以调节材料的能级水平，提供可调的光色；另一方面，在外围吸电子基团上引入重原子，可以在保证多重共振骨架窄谱带发射的同时，提高材料的反向系间窜跃速率，由于重原子的引入，重原子效应的存在明显增强了化合物在激发态时三线态与单线态之间的轨道耦合，大幅促进了反向系间窜跃过程，加快了三重态激子向单重态激子的转换，延迟寿命明显减小，从而有效提高了激子利用率，器件效率也得到提高，同时，外围引入重原子的方式避免重原子参与发射团的结构弛豫，保障了多重共振骨架的窄谱带发射特性。进一步地，本发明提供的有机电致发光器件器件不仅兼顾传统多重共振型TADF材料的优点，其在高亮度下依然具有极高的外量子效率，这有效改善了传统多重共振型TADF材料效率滚降严重的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种硼氮杂化合物，其特征在于，所述硼氮杂化合物的分子结构如下式所示：
其中，X1、X2独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基中的一种；
R1-R23独立地选自氢、氘、卤素、砜基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C10的烷氧基、取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基中的一种；
Y1选自O、S、Se、Te、C(R24)(R25)、Si(R26)(R27)、Ge(R28)(R29)、Sn(R30)(R31)、羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种；
R24-R31独立地选自烷基或芳基；
Y2选自羰基、亚砜、硫砜、亚硒砜、硒砜中的一种。
2.根据权利要求1所述的硼氮杂化合物，其特征在于，所述取代的C1-C10的烷基、取代的C1-C10的烷氧基、取代的C6-C60的芳基、取代的C3-C60的杂芳基、取代的二芳基氨基、取代的二杂芳基氨基、取代的芳基杂芳基氨基中均含有1-10个取代基，所述取代基选自氘、卤素、硝基、C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C6-C12的芳基、C6-C12的芳氧基、C6-C12的芳胺基、C3-C12的杂芳基和C3-C12的杂芳胺基中的一种或多种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的硼氮杂化合物，其特征在于，所述烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基和金刚烷基中的一种。
4.根据权利要求1-2任一项所述的硼氮杂化合物，其特征在于，所述芳基选自苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、窟基、茈基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基和螺异三聚茚基中的一种。
5.根据权利要求1-2任一项所述的硼氮杂化合物，其特征在于，所述杂芳基选自呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、蒽唑基、苯并蒽唑基、萘并蒽唑基、蒽并蒽唑基、菲并蒽唑基、1,2-噻唑基、1,3-噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1,5-二氮杂蒽基、2,7-二氮杂芘基、2,3-二氮杂芘基、1,6-二氮杂芘基、1,8-二氮杂芘基、4,5-二氮杂芘基、4,5,9,10-四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、苯并三唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-嗯二唑基、1,2,5-嗯二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、四唑基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基、嘌呤基、蝶啶基、吲嗪基、苯并噻二唑基、9,9-二甲基吖啶基、三芳胺基、氟代苯基、甲基苯基、三甲基苯基、四氢吡咯、哌啶、甲氧基、硅基、酚噻嗪基、酚噁嗪基、苯酚基、萘酚基或硫酚基中的一种。
6.根据权利要求1所述的硼氮杂化合物，其特征在于，所述硼氮杂化合物选自如下化合物中的任意一种：
7.一种如权利要求1-6任一项所述的硼氮杂化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将第一反应物与第二反应物或第三反应物混合，反应得到第一产物；
将所述第一产物与丁基锂混合，加入三溴化硼进行反应，再加入N,N-二异丙基乙胺进行反应，得到第二产物；
将所述第二产物与催化剂和联硼酸频那醇酯混合，反应得到第三产物；
将所述第三产物与第四反应物混合，反应得到所述硼氮杂化合物；
其中，第一反应物的结构式为：
第二反应物的结构式为：
第三反应物的结构式为：
第一产物的结构式为：
第二产物的结构式为：
第三产物的结构式为：
第四反应物的结构式为：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体。
9.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层由主体材料和客体材料共掺杂得到，其中，所述主体材料的结构式为：
所述客体材料为权利要求1-6任一项所述硼氮杂化合物。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述客体材料的掺杂量为所述主体材料和所述客体材料的总质量的0.5-5wt％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211329120.7A CN115557979A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211329120.7A CN115557979A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115557979A true CN115557979A (zh) | 2023-01-03 |
Family
ID=84768226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211329120.7A Pending CN115557979A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115557979A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117003784A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 吉林大学 | 基于五元杂环结构的含硼氮多环芳香烃、制备方法和有机电致发光器件 |
-
2022
- 2022-10-27 CN CN202211329120.7A patent/CN115557979A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117003784A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 吉林大学 | 基于五元杂环结构的含硼氮多环芳香烃、制备方法和有机电致发光器件 |
| CN117003784B (zh) * | 2023-10-07 | 2024-01-05 | 吉林大学 | 基于五元杂环结构的含硼氮多环芳香烃、制备方法和有机电致发光器件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110407858B (zh) | 一种新型化合物及其应用及采用该化合物的有机电致发光器件 | |
| CN110862381B (zh) | 一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用 | |
| WO2021077810A1 (zh) | 一种有机电致发光器件和显示装置 | |
| CN113004340B (zh) | 金属配合物，有机电致发光材料和包含该金属配合物的有机电致发光元件 | |
| CN110729418B (zh) | 一种有机电致发光器件和显示装置 | |
| CN110615782A (zh) | 有机化合物及含有其的有机电致发光器件 | |
| CN113698436A (zh) | 一种有机电致磷光发光材料及其应用 | |
| CN113773349A (zh) | 一种有机电致磷光发光材料及其在oled器件中的应用 | |
| CN111747932B (zh) | 一种化合物及其应用、有机电致发光器件 | |
| CN114773399A (zh) | 一种金属有机发光材料及其应用 | |
| CN115557979A (zh) | 一种硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 | |
| CN111777614B (zh) | 一种有机电致发光化合物及其应用 | |
| CN117736218A (zh) | 一种螺环羰基氮化合物、聚合物、混合物及其应用 | |
| CN114230594B (zh) | 一种含重原子的硼氮杂化合物及其制备方法、有机电致发光器件 | |
| CN115028626B (zh) | 一种热致延迟荧光材料及其制备方法和应用 | |
| CN110041268A (zh) | 一种嘧啶类双极性化合物及其在oled器件中的应用 | |
| KR20230064557A (ko) | 전계발광재료 및 그 소자 | |
| CN114181235A (zh) | 多环化合物及其器件 | |
| CN113582855A (zh) | 一种二胺类有机化合物及其有机发光器件 | |
| CN115677779A (zh) | 一种具有多取代苯基的配体的发光材料 | |
| CN102850320A (zh) | 含二苯并噻吩砜化合物及其制备方法和应用 | |
| JP4853506B2 (ja) | 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| CN110724105A (zh) | 一种三亚菲含氮七元环化合物及其制备方法和应用 | |
| CN112479976A (zh) | 一种含苯并蒽的有机化合物及其制备方法和其应用 | |
| CN112480002A (zh) | 一种含苯并蒽的有机化合物及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |